
I. 一般規定
1.1 編集の目的
ABS プラスチック回転融着プロセス全体の操作手順を標準化し、プロセスパラメータ、接合構造、操作手順、品質評価要件を統一する。冷間溶接、気泡、亀裂、不均一なバリ、強度不足などの ABS 溶接の一般的な問題に対処します。溶接継手のシール性能、構造強度、視覚的な一貫性を確保するため。大量生産、完成品検査、販売後の保証の要件を満たすためです。{0}}
1.2 適用範囲
この仕様は、円形の回転 ABS プラスチック部品の回転摩擦融着に適用され、円筒形の突合せ継手、管状ソケット継手、環状端部間継手などの円形継手構造をカバーします。--。家庭用電化製品部品、浄水部品、自動車用プラスチック配管、工業用シーリングハウジングなどの ABS プラスチック製品の溶接に広く使用されています。この仕様は、熱可塑性 ABS 材料の回転摩擦融着プロセスにのみ適用され、改質難燃性 ABS やガラス-繊維強化 ABS、その他の特別に改質された材料には適用されません。
1.3 プロセス原理
ABS プラスチックの回転摩擦溶接は、回転摩擦溶接プロセスです。この装置は、装置のスピンドルを利用して 2 セットの円形 ABS ワークピース-上部と下部に 1 つずつ-を駆動し、相互に高速で回転させます。一定の軸方向圧力下では、ワークの溶接端面で継続的に摩擦熱が発生します。端面温度が ABS 溶融温度範囲 (210 ~ 260 度) に達すると、接触面のプラスチックが急速に溶融して可塑化します。その後回転が停止され、アセンブリが圧力下に保持されて冷却される間、一定の鍛造圧力が維持され、溶融したプラスチック分子が完全に拡散し、絡み合って融合します。冷却して固化すると、高強度、高シール完全性を備えた一体型溶接継手が形成されます。-
II.材料と設備の要件
2.1 ABS基材の技術要件
1. 素材: 純粋な ABS 熱可塑性プラスチック。ワークピースには経年劣化、湿気、不純物があってはなりません。溶接時の剥離や融着不良を防ぐため、混合材料の使用は禁止します。
2. ワークの外観:溶接端面は、バリ、バリ、油、ゴミ、傷、変形がなく、平坦で滑らかでなければなりません。しっかりとフィットするように、端面の平坦度公差は 0.05 mm 以下である必要があります。
3. 水分含有量: ABS ワークピースは、高温摩擦による気泡や気孔欠陥の形成を防ぐために、溶接前に水分含有量 0.02% 以下で乾燥する必要があります。-。
2.2 コア溶接装置
プラスチック用全自動回転式融着機を使用しています。装置には、調整可能な回転速度、制御可能な圧力、正確なタイミング、安定した圧力維持などの自動制御機能が装備されている必要があります。主要な構成要件は次のとおりです。
1. スピンドルシステム: 速度調整範囲 200 ~ 3000 r/min。速度安定性誤差 ±5% 以下。振動や偏心のない運転を実現し、ワークのズレや溶接ムラを防ぎます。
2. 油圧/空圧加圧システム: 圧力調整範囲 1.0 ~ 6.9 MPa。据え込み時や圧力保持時に過渡変動のないスムーズな圧力出力を実現します。
3. 制御システム: 0.01 秒の時間精度で、セグメント化されたパラメーター設定 (摩擦段階、据え込み段階、圧力保持段階、冷却段階) をサポートします。 ABS- 固有のプロセス プログラムの複数のセットを保存でき、バッチ生産に適しています。
4. 専用ツールと治具: カスタマイズされた ABS ワークピース位置決め治具は、ワークピースの同心度が 0.03 mm 以下であることを保証し、確実なクランプと正確な位置決めを提供して、溶接の偏心や位置ずれを排除します。
2.3 補助ツールと消耗品
糸くずの出ないワイプ、無水エタノール、熱風乾燥装置、ノギス、ダイヤル ゲージ、引張試験機、漏れ試験治具、温度管理された冷却装置-。{0}}
Ⅲ.溶接前の準備-
3.1 ワークの前処理-
1. 乾燥: ABS ワークピースを定温乾燥オーブンに入れ、70 ~ 80 度の一定温度で 2 ~ 3 時間乾燥させ、内部の水分を除去します。乾燥後は、再湿気を防ぐため密閉容器に保管してください。-
2. 表面の洗浄: 溶接端と合わせ面を無水エタノールで拭き、油、ほこり、離型剤の残留物を完全に除去します。拭いた後は自然乾燥させてください。溶接端には素手で触れないでください。
3. ワークピースの検査-: ワークピースの寸法、真円度、平面度を検査します。変形、損傷、または端面に欠陥がある不適合ワークピースは拒否してください。-
3.2 機器の試運転と検査
1. 設備点検:スピンドル、圧力システム、制御システム、冷却システムの動作状態を確認します。装置に異音や油漏れがないこと、空圧・油圧が安定していることを確認してください。
2. 治具の校正: 専用のクランプ治具を取り付け、その同心度と水平度を校正し、ワークピースのテストフィットを実行して、緩みや位置ずれがなく、正確な位置決めと信頼性の高いクランプを確認します。
3. パラメータの事前設定: ABS ワークピースの厚さ、パイプの直径、および接合構造に基づいて、基本的な溶接パラメータを事前設定します。マシンを 3 ~ 5 回アイドル状態で実行して、機器パラメータが正確に実行されていることを確認します。
3.3 作業環境の要件
使用環境は温度 18 ~ 28 度、湿度 40% ~ 60% としてください。環境汚染物質が溶接表面に付着して溶接の品質に影響を与えるのを防ぐために、そのエリアには塵{5}}、隙間風-がなく、浮遊粒子が存在しない必要があります。機器の操作に十分なスペースを確保するには、作業面を清潔に保ち、散らかったものを置かないようにする必要があります。
IV.コア溶接プロセスパラメータ (ABS 固有)
ABS プラスチックの溶融特性、硬度、流動特性に基づいて、従来の円形 ABS プラスチック部品の溶接に適した標準化されたプロセス パラメータが確立されています。
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プロセス段階 |
コアパラメータ |
基準値範囲 |
パラメータの説明 |
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摩擦予熱ステージ |
主軸速度 |
800 ~ 1500 r/min |
過度の速度による材料の焦げや分解を防ぐため、中低速が ABS 材料に適しています。 |
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摩擦圧 |
2.0~4.5MPa |
適度な圧力により、端面全体で均一な摩擦と発熱が保証されます。過度の圧力は過剰なフラッシュを引き起こす可能性があり、一方、不十分な圧力は不十分な融着を引き起こす可能性があります。 |
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摩擦時間 |
1.5–4.0 s |
ワークの端面領域に応じて調整し、端面を完全に溶融し均一に可塑化します。 |
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上部鍛造溶接ステージ |
動揺するような圧力 |
3.5~6.0MPa |
摩擦圧力よりも高く、溶融プラスチック分子の密着を促進し、接合強度を高めます。 |
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動揺する時間 |
0.3–0.8 s |
溶融層の収縮と不完全な結合を防ぐための短時間-高圧{1}}成形 |
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圧力保持および冷却ステージ- |
保圧 |
2.0~3.0MPa |
一定圧力で冷却し、ワークの変形や割れを防止します。 |
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圧力保持冷却時間- |
3.0–8.0 s |
ワークの厚みに応じて調整します。ワークピースが厚いほど、完全な硬化を保証するために冷却時間は長くなります。 |
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温度制御 |
溶接端面の溶融温度 |
210~260度 |
ABS の最適な溶解温度範囲。高温での分解と低温での冷たい接合部を防ぎます |
パラメータを最適化するための原則
1. 薄肉の小型部品と小径のパイプ継手-: 回転速度を下げ、摩擦時間を短縮し、鍛造圧力を下げてバリや変形を防ぎます。
2. 肉厚の大きな部品と大きな端面接合部: 回転速度を適切に上げ、摩擦時間を延長して端面を完全に溶かします。
3. 高いシール要件を持つワークピース: 接合部の密度を高めるために、鍛造圧力を高め、圧力保持時間を延長します。
V. 標準化された溶接ワークフロー
5.1 ワークのクランプ
ABS ワークピースの上部セットと下部セットをそれぞれ上部クランプと下部クランプに精密に取り付けます。{0}}位置決めと調整が完了したら、クランプを固定します。ワークピースが同軸上に位置し、位置ずれや緩みがないことを確認します。クランプが完了したら、ワークの位置精度を再確認してください。-
5.2 装置の始動と摩擦加熱
1. 機器プログラムを開始します。スピンドルは、あらかじめ設定された安定した回転速度に達するまで、上部ワークピースを一定速度で回転するように駆動します。
2. スピンドルが下降し、あらかじめ設定された摩擦圧力を加えながらワーク端面を接触させます。端面間の継続的な摩擦により急速に加熱され、材料は徐々に溶融プラスチック状態になります。
5.3 鍛造と溶融成形
設定された摩擦時間に達すると、装置は即座にブレーキをかけて回転を停止し、同時に高圧アプセットに切り替わります。{0}これにより溶融端面が圧縮され、両面の溶融ABS層が完全に融合して分子レベルで結合し、溶融成形が完了します。
5.4 保圧、冷却、硬化
ワークピースが静止状態で冷却されている間、一定の保持圧力が維持されるため、溶接領域が完全に凝固して硬化し、内部応力が除去され、冷却後の亀裂、変形、反りが防止されます。
5.5 荷降ろしと再検査-
冷却が完了すると、装置はリセットされ、クランプが解放されます。溶接された製品は慎重に取り外してください。-乱暴な分解は禁止されています。予備検査を行って、外装のバリや接合部の平坦度を確認した後、部品を分類して保管し、さらなる検査を待ちます。
VI.品質検査基準と合格基準
6.1 外観品質基準
1. 溶接の継ぎ目は均一かつ規則的であり、溶接部の破損、冷間溶接、または全周にわたって隙間があってはなりません。接合部の位置ずれは 0.1 mm 以下でなければなりません。
2. 溶接ビードは均一かつ連続的であり、局所的な蓄積、欠陥、焦げや黒ずみ、黄ばみや変色があってはなりません。-
3. ワークに亀裂、変形、そりがなく、全体の形状が図面に示された寸法どおりであること。
6.2 構造強度基準
1. 引張試験: 溶接継手の引張強度は、ABS の母材強度の 85% 以上でなければなりません。荷重下での破壊モードは母材破壊とする。溶接線の剥離または破れは禁止されています。
2. ねじり試験: 円形ジョイントには緩みやねじり亀裂がなく、製品の組み立てと使用における耐荷重要件を満たしていなければなりません。-
6.3 シール性能規格
シール用途を目的とした ABS プラスチック部品については、空圧/水圧シール試験を実施する必要があります。定格圧力下では、圧力は 30 秒間維持されます。空気漏れ、水の浸入、圧力損失がなく、継手は気密性試験に合格したものとみなされます。
6.4 寸法精度の基準
溶接後、ワークピースの全長、真円度、同心度は、図面に指定された寸法公差に適合する必要があります。その後の組み立てや使用に影響を与えるような寸法の偏差があってはなりません。
VII.よくある不具合と改善策
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よくある欠陥 |
原因 |
是正措置と最適化措置 |
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はんだ付け不良、融着不良 |
摩擦時間が不十分、回転速度が低すぎる、圧力が不十分。端面が完全に溶けていない |
摩擦時間を延長し、スピンドル速度を適切に上げ、摩擦圧力を微調整して端面が完全に可塑化されるようにします。{0} |
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溶接部の気泡と気孔 |
ワーク内の水分過多、端面の汚れや油分、摩擦温度の過大 |
溶接前の乾燥手順を強化し、端面を徹底的に洗浄し、溶解温度を 260 度以下に厳密に制御します。- |
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ワークの割れや変形 |
不十分な保持時間、過度の冷却速度、急激な圧力変化、過度の内部応力 |
圧力保持と冷却時間を延長し、安定した圧力を維持し、装置圧力の急激な変動を回避します。{0} |
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過剰なバリ、表面の粗さ |
過大な据え込み圧力、過大な摩擦時間、過大な回転速度 |
据え込み圧力を低減し、摩擦時間を短縮し、回転速度パラメータを最適化します。 |
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関節のズレやズレ |
ツーリングの位置ずれ、治具の緩み、ワークの同心度不足 |
ツーリングと治具を再校正し、位置決め構造を強化し、ワークのクランプ精度を厳密に管理します |
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端面焼け、黄ばみ |
過度の摩擦温度、過度の摩擦継続時間 |
回転速度を下げ、摩擦時間を短縮し、溶融温度範囲を正確に制御します |
Ⅷ.安全な操業と文明的な建設
1. オペレータは保護手袋と安全メガネを着用する必要があります。火傷や機械的裂傷を防ぐため、稼働中のスピンドルや溶接直後のまだ熱いワークピースには素手で触れないでください。
2. 装置の運転中は安全ドアを開けたり、装置内に手を入れて治具やワークに触れたりしないでください。障害が発生した場合は、修理を行う前に機械をシャットダウンし、電源を切断する必要があります。ライブ機器での作業は固く禁止されています。
3. プロセスパラメータを厳守します。機器プログラムの不正な変更や機器の過負荷は禁止されています。
4. 作業エリアを整理整頓してください。ワークピース、半製品、完成品は指定されたゾーンに保管し、破片の蓄積を防ぐためにスクラップ材料を速やかに除去してください。-
5. 各営業日の終わりには、機器と備品を清掃し、電気とガスの供給を切り、機器のメンテナンスと操作記録を完了します。
IX.完成品の保護と保管
1. 溶接検査に合格した完成品は、室温まで冷めてから積み重ねて保管してください。変形を防ぐため、熱いうちに重ねたり圧縮したりしないでください。
2. 溶接部やワークピースの表面への摩擦、衝撃、傷を防ぐために、完成品を個別に梱包します。
3. 保管環境は乾燥しており、-換気がよく、ほこりがなく-、光から保護されている必要があります。ワークの老化や接合性能の低下を引き起こす可能性があるため、高温多湿に長時間さらさないでください。
X. 附則
1. この手順は、ABS プラスチック回転融着の一般化された標準を構成します。特殊な構造のワークピースや特定の用途を目的としたワークピースの場合、実際のテスト結果に基づいてパラメータを微調整して、記録保持のためのオーダーメイドのプロセス文書を作成することができます。-
2. すべてのオペレーターは、このプロトコルで概説されている手順とパラメータに精通している必要があり、雇用前トレーニングを正常に完了した後にのみ操作を開始できます。-
3. この手順に記載されていない事項については、プラスチック回転融着に関する一般的な業界規格および装置の操作マニュアルを参照してください。




